Hubble confirmă: Galaxia Andromeda își încetinește formarea stelelor

Noi date furnizate de Telescopul Spațial Hubble al NASA indică faptul că Andromeda, vecina noastră galactică cea mai apropiată, se află într-o fază de „liniștire” cosmică. Cercetătorii au descoperit că rata de formare a stelelor în această galaxie spirală a scăzut constant în ultimele 500 de milioane de ani, cu o accelerare dramatică a acestui declin în ultimele 40 de milioane de ani. Andromeda, situată la aproximativ 2,5 milioane de ani-lumină de Pământ, este un laborator natural ideal pentru astronomi, oferind o perspectivă detaliată asupra modului în care galaxiile de dimensiuni mari, similare cu Calea Lactee, evoluează și îmbătrânesc.

O arhivă stelară de 200 de milioane de stele

Pentru a ajunge la aceste concluzii, echipa de cercetători a combinat datele din două programe majore de observare ale Hubble: Panchromatic Hubble Andromeda Treasury și Panchromatic Hubble Andromeda Southern Treasury. Aceste sondaje au cartografiat aproximativ două treimi din discul galaxiei Andromeda cu o precizie fără precedent. În total, astronomii au măsurat proprietățile individuale a circa 200 de milioane de stele. Această abordare este esențială deoarece stelele funcționează ca o „arhivă fosilă” a istoriei galactice.

Ben Williams, astronom la Universitatea din Washington și coautor al studiului, a explicat importanța rezoluției Hubble: „Avem nevoie să măsurăm stelele individuale pentru că ele reprezintă înregistrarea fosilă a formării galaxiei. Hubble este singurul telescop care ne poate oferi o rezoluție spațială suficient de mare pe o zonă atât de vastă pentru a putea face acest lucru în Andromeda”. Prin analiza culorii și luminozității acestor stele, echipa a putut determina vârsta lor. Stelele masive, care sunt albastre și au o viață scurtă, indică o formare recentă, în timp ce stelele mai mici și roșii sunt mult mai vechi.

Declinul constant după explozia de acum două miliarde de ani

Cercetările anterioare au arătat că Andromeda a trecut printr-o perioadă de activitate intensă, o „explozie” de formare stelară, în urmă cu aproximativ 2 miliarde de ani. Se crede că acest eveniment a fost cauzat de o interacțiune gravitațională sau chiar de o fuziune cu o altă galaxie mai mică. Totuși, de atunci, ritmul a scăzut constant. Astronomii măsoară această rată în „mase solare” pe an, reprezentând cantitatea de gaz și praf transformată în materie stelară.

În urmă cu 500 de milioane de ani, Andromeda producea stele la o rată de aproximativ o masă solară pe an. Până acum 40 de milioane de ani, această rată a scăzut la jumătate. În prezent, situația este și mai drastică: rata a scăzut la doar o cincime din masa Soarelui nostru pe an. Această diminuare nu pare a fi cauzată de lipsa materialului brut (gaz și praf), ci mai degrabă de o epuizare naturală a energiei după activitatea intensă din trecut. Tobin Wainer, autorul principal al studiului, a comparat acest proces cu un maraton: „Este exact ca după alergarea unui maraton; uneori trebuie să te oprești puțin pentru a-ți trage răsuflarea”.

Inelul de formare stelară și misterul galaxiei satelit M32

Studiul a analizat și distribuția spațială a acestui declin. Cercetătorii au descoperit că cea mai mare parte a formării recente de stele este concentrată într-un inel situat la aproximativ 32.000 de ani-lumină de centrul galaxiei. Scăderea globală a activității este determinată în mare măsură de reducerea producției de stele chiar în interiorul acestui inel.

Un aspect fascinant al studiului a fost investigarea influenței galaxiei satelit M32 (Messier 32). Aceasta se află la o distanță vizuală de 16.000 de ani-lumină de discul Andromedei, însă poziția sa tridimensională exactă rămâne incertă. Datele colectate sugerează că în zonele apropiate de M32, formarea stelelor a scăzut mai rapid decât în restul galaxiei, începând cu aproximativ 60 de milioane de ani în urmă. Deși nu se poate afirma cu certitudine absolută că M32 este cauza, proximitatea sa o face „suspectul principal” pentru perturbările gravitaționale care ar fi putut afecta dinamica gazelor în acea regiune.

Viitorul observațiilor: Telescopul Nancy Grace Roman

Deși Hubble a oferit date fundamentale, astronomii privesc deja către viitor. Următorul pas major va fi lansarea Telescopului Spațial Nancy Grace Roman, programată pentru sfârșitul acestui deceniu. Acest nou instrument va avea un câmp vizual de cel puțin 100 de ori mai mare decât cel al lui Hubble în lungimi de undă infraroșii. Un program de observare deja aprobat va permite cartografierea întregului disc al Andromedei și a haloului său înconjurător într-o singură observație panoramică.

Această capacitate va permite măsurarea a sute de milioane de stele suplimentare, oferind o imagine completă și globală a istoriei galaxiei. Până atunci, datele de arhivă ale Hubble rămân o resursă neprețuită. „Există o valoare științifică enormă în aceste date de arhivă. Andromeda este importantă pentru că este un vecin suficient de aproape încât să îl vedem în detaliu, dar și pentru a obține o perspectivă globală”, a declarat coautorul Raja GuhaThakurta.